[紧急求助]单片机系统在高低温过程中死机，不可自恢复！！！！！！！

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[紧急求助]单片机系统在高低温过程中死机，不可自恢复！！！！！！！ [复制链接]

我的系统采用了一款philips的80C51单片机P89LV51RD2，其温度范围是0-70度。单片机系统在常温下已 经过至少2周的烤机，没有复位过。在常温测试完成后，进入高低温测试阶段。启用了单片机自带的看门狗，所以没有设置外部的硬件看门狗。

目前的现象是，在经过至少3个小时50度高温测试后，仍工作正常。在进入低温-10度大约1小时后，系统死机，而且不可自恢复。我在软件系统内设置了几个监测变量，有两个分别是系统总的复位次数统计 和 单片机由于内部RAM和外部RAM出错而复位的次数统计，死机后手动复位系统，可正常工作，读取这两个变量的值分别是m和n(m略大于n)，由此可看出，在完全死机之前，系统复位主要是由于RAM出错而导致的。注，在常温下，这几个监测值都是0。

我目前猜测可能的原因主要有以下几条：
1，单片机标称的温度范围是0-75度，虽然大家都知道，这个标称的温度范围是有余量的，但是余量有多大，这个不好确认，而且和厂家也确定不了(呵呵，他们不会随便乱说的)。所以我觉得是这个问题的可能性比较大。

2，晶振。大家都知道，晶振是比较脆弱的，而且我们使用的这款晶振，由于时间比较紧，没有经过公司的认证程序。我觉得，如果晶振偏了，应该不仅仅是影响系统的定时，也会导致系统的指令周期混乱。在操作外部RAM时，可能就会出错。

3，其他。呵呵，希望大家帮忙提示了。

如果还需要什么其他的测试信息，请在回复中提出来。多谢了！！

james0758

顺带还请教一个问题，晶振对系统的正常运行有什么作用？以前学CPU原理的时候，没有学好，请大家指点。最好说详细点，我想好好复习一下，或者有相应的参考书，敬请推荐一下。

反正，我觉得应该不只是影响定时这么简单吧！！

sxslhaopeng

晶振就是提供时钟信号的，单片机根据这个标准的时钟信号来各个指令的时间，从而协调各部分的工作，如果没有晶振，就没有一个标准，那系统也就没办法相互协调工作了

chao2641

至于你说的第二条，你读取外部RAM，用的时钟信号是有单片机提供的，就算晶振有偏差，只要满足读写的时序要求和延时要求就不会出问题，晶振的偏差主要还是影响定时那一块

SiangLiu

多谢楼上的回复！

你说的很有道理，但是还有一点疑惑。无论晶振是否有偏差，单片机程序在操作外部扩展RAM时，在高温和常温下，都应该是满足读写的时序要求和延时要求。我设置的RAM监测代码，在RAM的值出错时，才会去复位系统。

难道在-10度时，会有什么原因导致 不满足读写的时序要求和延时要求了呢？或者是什么原因改写了RAM中保存的值？

还请指点一下！

zhangxin881

不懂，帮顶

fly117

这种问题很难确定的，检查你的电源在整个温度范围内稳不稳定，纹波和噪声有没有增加，复位信号稳不稳定，通信接口是否受干扰，晶振有没有停振等等，还有其它元件的温度特性能不能达到0-70的要求。

tangzhizhen

应该是单片机芯片的问题吧.
换工业级的.

liu21b

同LS想法。。。

好像低温测试还要注意一下有没有冷凝

lulidpj

引用 6 楼 guetcw 的回复:
这种问题很难确定的，检查你的电源在整个温度范围内稳不稳定，纹波和噪声有没有增加，复位信号稳不稳定，通信接口是否受干扰，晶振有没有停振等等，还有其它元件的温度特性能不能达到0-70的要求。

对，在这个环境下测试这几个东西，和正常的比较。然后分析到底是单片机还是晶振或者是外设的问题。

这个帖子不错，值得推荐。——单片机这个板块比wince 人气差多了。

oldhouse05

引用 6 楼 guetcw 的回复:
这种问题很难确定的，检查你的电源在整个温度范围内稳不稳定，纹波和噪声有没有增加，复位信号稳不稳定，通信接口是否受干扰，晶振有没有停振等等，还有其它元件的温度特性能不能达到0-70的要求。

对，在这个环境下测试这几个东西，和正常的比较。然后分析到底是单片机还是晶振或者是外设的问题。

这个帖子不错，值得推荐。——单片机这个板块比wince 人气差多了。

feiwest

恩，学习了，不太懂！

wenwen223

十分感谢大家的回复！

当初选择器件的时候，我是考虑了温度范围的问题，但是领导想用这个器件尝试一下，胳膊柠不过大腿，所以现在就这样了。请大家也不要在这个上面讨论了，我之所以提出这个问题，就是想挖点东西出来学习一下。

我也知道温度对半导体性能的影响，载流子和迁移率之类的东东，但是我想搞清楚，在一个系统中，晶振的作用是什么？如果它工作不正常了，会有什么样的后果？对单片机有什么影响？单片机和晶振之间是怎么个协调工作的？呵呵

另外，在keil的工程属性要填晶振的工作频率，我想问一下，在工程属性里面指明晶振的工作频率有何目的了？除了在使用调试器的时候，计算程序执行时间之外，难道会把这个属性传递给单片机吗？我想应该不是的，单片机应该是在启动的时候，自动去适应晶振的频率，相当于把这个频率测出来之后，就按照这个频率去工作，一旦工作起来之后，估计不会再去适应晶振的频率，而是按照晶振的频率，自动去工作了。

大家说说看了！

zifengye1983

验证了一下，我的系统实际晶振是22M的，把工程属性里面的晶振改为44M的，程序下载下去之后，系统仍然工作正常。我觉得这似乎说明在工程属性里面指明系统的晶振，目的之一是用于在调试器里面计算程序的工作时间，与系统的实际工作似乎关系不大。

slayerzxm

引用 12 楼 hustzxx 的回复:
我也知道温度对半导体性能的影响，载流子和迁移率之类的东东，但是我想搞清楚，在一个系统中，晶振的作用是什么？如果它工作不正常了，会有什么样的后果？对单片机有什么影响？单片机和晶振之间是怎么个协调工作的？呵呵
——晶振对于单片机，就像心脏对人一样重要，都不会动了，根本不会工作。

另外，在keil的工程属性要填晶振的工作频率，我想问一下，在工程属性里面指明晶振的工作频率有何目的了？除了在使用调试器的时候，计算程序执行时间之外，难道会把这个属性传递给单片机吗？我想应该不是的，单片机应该是在启动的时候，自动去适应晶振的频率，相当于把这个频率测出来之后，就按照这个频率去工作，一旦工作起来之后，估计不会再去适应晶振的频率，而是按照晶振的频率，自动去工作了。
——以前我照着这么设置，不过我没有认真研究过HEX文件，我觉得应该是有作用的。另外，这个设置对仿真是起作用的。
楼主想搞明白，可以设置不同的频率的晶振，一样的代码编译，然后拿二进制比较软件，比较这两个HEX，对比他们的区别。这样就知道是否起作用了。

good luck

crystalpai

引用 12 楼 hustzxx 的回复:
十分感谢大家的回复！

当初选择器件的时候，我是考虑了温度范围的问题，但是领导想用这个器件尝试一下，胳膊柠不过大腿，所以现在就这样了。请大家也不要在这个上面讨论了，我之所以提出这个问题，就是想挖点东西出来学习一下。

我也知道温度对半导体性能的影响，载流子和迁移率之类的东东，但是我想搞清楚，在一个系统中，晶振的作用是什么？如果它工作不正常了，会有什么样的后果？对单片机有什么影响？单片机和晶振之…

确切的说，那个东西叫晶体。单片机需要时钟信号才能完成正常的时序工作，包括内核时钟，定时器时钟，各种外设等，而这些时钟都可以由单片机内部振荡电路来产生，单片机的频率是由它的设计制造工艺决定的，不是想要多少就多少（通常都是希望它越高越好）。振荡电路的频率由反馈回路中的RC来决定，而RC不稳定，温度特性不好，并且精度也不高，晶体是用天然的石英切成的，有很好的温度特性，漂移小精度高。它不能独立工作，只能作为一个元件配合振荡电路才能产生所需的脉冲信号，还有一种是有源晶振，把晶体和振荡电路都集成一起了，只需提供一个电源就能输出脉冲信号。

464429412

外部的设备时钟一般都是从单片机主晶振直接，或者分频，或者倍频后再分频等方式提供。

cpu需要时钟（的上升沿或者下降沿）来作为基准，进行指令的流水线执行。简化的比方就是：时钟产生一个沿，cpu的核心就执行一条指令。

晶振不稳，不仅仅是频率的值与标称值相比有偏移，也可能是不稳定。

cpu在N个沿去读RAM，在N+1个沿将读来的数据进行处理。如果在N和N+1之间晶振频率抖动了，那就有可能还没有读到有效数据，cpu就开始处理了。如果只是一些运算数据倒无所谓，大概就是结果出错。而如果是影响到系统的，那结果就难预料了。


keil里填写的那个晶振值只是为了软件模拟debug用的，不会影响程序。

aishangni

单片机标称0~70℃，你在-10℃工作，不能说肯定出问题，只能说稳定性无法保证，而且你也不能就断定是单片机不工作了，不过这个帖子挺有意思，大家讨论的热情也挺高的，坛子里面的几个元老都来了，呵呵，要是查出确定的结果了，楼主还要来说一声啊

dhu2060427

等待楼主实际验证答案...

dingguoyu

这几天公司的网络不好，另外忙着定位问题，不好意思，没有来得及提供更多的测试信息。

我们现在多加了几块班子去做高低温测试，现在发现还是以前出问题的那一块又死机了，其它的几块都是好的。然后把那块死机的板子的单片机换了个新的，再做高低温还是死机。现在我们把这块板子的晶振和电源芯片换成新的，正在做高低温，结果还没出来。

从以上的现象来看，似乎不是单片机问题了，也似乎是一个 单个问题，死机的那块板子的某个器件存在问题。

PS：我觉得huleide说的挺有道理的，目前的问题就是要区分出到底是那个器件出了问题。呵呵
请大家提供一些建议了，有没有什么比较好的方法找出是那个器件的原因了？